RU2000102671A

RU2000102671A - Композиции ингибиторов горения

Info

Publication number: RU2000102671A
Application number: RU2000102671/04A
Authority: RU
Inventors: Дуглас Уэйн ХОРСИ; Стивен Марк ЭНДРЮС; Леонард Харрис ДЭВИС; Даррел Дэвид Младший ДАЙАС; Роберт Лео ГРЭЙ; Энунэй ГУПТА; Брюс Винсент ХЕЙН; Джозеф Стивен ПУГЛИСИ; Раманатан РАВИЧАНДРАН; Пол ШИЛДС; Рангараджан СРИНИВАСАН
Original assignee: Циба Спешиалти Кемикалз Холдинг Инк.
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2002-10-27

Claims

1. Использование соединения затрудненного амина, содержащего группу формулы

где G₁ и G₂ самостоятельно обозначают алкил, имеющий от 1 до 4 атомов углерода, или вместе обозначают пентаметилен,
каждый Z₁ и Z₂ обозначает метил или Z₁ и Z₂ вместе образуют связующую часть, которая дополнительно может быть замещена группой сложного эфира, простого эфира, амида, амино, карбокси или уретана, и
Е обозначает C₁-C₁₈-алкокси, C₅-C₁₂-циклоалкокси, С₇-С₂₅-аралкокси, C₆-C₁₂-арилокси,
в качестве ингибитора горения для полимерного субстрата.

2. Использование по п. 1, отличающееся тем, что соединение затрудненного амина имеет одну из следующих формул A-R (см. графическую часть).

где Е обозначает C₁-C₁₈-алкокси, C₅-C₁₂-циклоалкокси или C₇-C₁₅-аралкокси,
R обозначает водород или метил,
m равно 1-4;
когда m равно 1, R₂ обозначает водород, C₁-C₁₈-алкил или указанный алкил, по выбору прерванный одним или несколькими атомами кислорода, C₂-C₁₂-алкенил, C₆-C₁₀-арил, C₇-C₁₈-аралкил, глицидил, одновалентный ацильный радикал алифатической, циклоалифатической или ароматической карбоновой кислоты или карбаминовой кислоты, предпочтительно ацильный радикал алифатической карбоновой кислоты, имеющий 2-18 атомов углерода, циклоалифатической карбоновой кислоты, имеющий 5-12 атомов углерода, или ароматической карбоновой кислоты, имеющий 7-15 атомов углерода, или

где х равен 0 или 1,

где у равен 2-4;
когда m равно 2, R₂ обозначает C₁-C₁₂-алкилен, C₄-C₁₂-алкенилен, ксилилен, двухвалентный ацильный радикал алифатической, циклоалифатической, аралифатической или ароматической дикарбоновой кислоты или дикарбаминовой кислоты, предпочтительно ацильный радикал алифатической дикарбоновой кислоты, имеющий 2-18 атомов углерода, циклоалифатической или ароматической дикарбоновой кислоты, имеющий 8-14 атомов углерода, или алифатической, циклоалифатической или ароматической дикарбаминовой кислоты, имеющий 8-14 атомов углерода;

где D₁ и D₂ самостоятельно обозначают водород, алкильный радикал, содержащий до 8 атомов углерода, арильный или аралкильный радикал, включая 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензильный радикал, D₃ обозначает водород, алкильный или алкенильный радикал, содержащий до 18 атомов углерода, и d равно 0-20;
когда m равно 3, R₂ обозначает трехвалентный ацильный радикал алифатической, ненасыщенной алифатической, циклоалифатической или ароматической трикарбоновой кислоты;
когда m равно 4, R₂ обозначает четырехвалентный ацильный радикал насыщенной или ненасыщенной алифатической или ароматической тетракарбоновой кислоты, включая 1,2,3,4-бутантетракарбоновую кислоту, 1,2,3,4-бут-2-ентетракарбоновую кислоту и 1,2,3,5- или 1,2,4,5-пентатетракарбоновую кислоту;
р обозначает 1,2 или 3;
R₃ обозначает C₁-C₁₂-алкил, С₅-С₇-циклоалкил, C₇-C₉-аралкил, C₂-C₁₈-алкаиоил, C₃-C₅-алкеноил или бензоил;
когда р обозначает 1, R₄ обозначает водород, C₁-C₁₈-алкил, С₅-С₇-циклоалкил, C₂-C₈-алкенил, незамещенный или замещенный группой циано, карбонила или карбамида, арилом, аралкилом, или обозначает глицидил, группу формулы -CH₂CH(OH)-Z или формулы -CO-Z или -CONH-Z, где Z обозначает водород, метил или фенил; или группу формул

или

где h обозначает 0 или 1,
R₃ и R₄ вместе, когда р равно 1, могут быть алкиленом, содержащим от 4 до 6 атомов углерода, или 2-оксо-полиалкиленом, циклическим ацильным радикалом алифатической или ароматической 1,2-или 1,3-дикарбоновой кислоты;
когда р равно 2, R₄ обозначает прямую связь или C₁-C₁₂-алкилен, C₆-C₁₂-арилен, ксилилен, группу -CH₂CH(OH)-CH₂ или группу
-СН₂-СН(ОН)-СH₂-O-X-O-CH₂-СН(OH)-СН₂-,
где Х обозначает C₂-C₁₀-алкилен, C₆-C₁₅-арилен или C₆-C₁₂-циклоалкилен; или, при условии, что R₃ не обозначает алканоил, алкеноил или бензоил, R₄ также может быть двухвалентным ацильным радикалом алифатической, циклоалифатической или ароматической дикарбоновой кислоты или дикарбаминовой кислоты, или может быть группой -СО-; или
R₄ обозначает

где Т₈ и Т₉ самостоятельно обозначают водород, алкил, имеющий от 1 до 18 атомов углерода, или T₈ и Т₉ совместно обозначают алкилен, имеющий от 4 до 6 атомов углерода, или 3-оксапентаметилен, предпочтительно T₈ и Т₉ совместно обозначают 3-оксапентаметилен;
когда р равно 3, R₄ обозначает 2,4,6-триазинил,
n равно 1 или 2,
когда n равно 1, R₅ и R'₅ самостоятельно обозначают C₁-C₁₂-алкил, C₂-C₁₂-алкенил, С₇-С₁₂-аралкил, или R₅ обозначает также водород, или R₅ и R'₅ вместе обозначают C₂-C₈-алкилен или гидроксиалкилен или C₄-C₂₂-ацилоксиалкилен;
когда n равно 2, R₅ и R'₅ вместе обозначают (-СН₂)₂С(СН₂-)₂;
R₆ обозначает водород, C₁-C₁₂-алкил, аллил, бензил, глицидил или C₂-C₆-алкоксиалкил;
когда n равно 1, R₇ обозначает водород, C₁-C₁₂-алкил, C₃-C₅-алкенил, С₇-С₉-аралкил, С₅-С₇-циклоалкил, C₂-C₄-гидроксиалкил, С₂-С₆-алкоксиалкил,
С₆-С₁₀-арил, глицидил, группу формулы -(СН₂)_t-СОО-Q или формулы -(CH₂)_t-O-CO-Q, где t равно 1 или 2 и Q обозначает С₁-С₄-алкил или фенил; или
когда n равно 2, R₇ обозначает C₂-C₁₂-алкилен, C₆-C₁₂-арилен, группу
-СН₂СН(ОН)-СН₂-О-Х-O-СН₂-СН(ОН)-СН₂,
где Х обозначает C₂-C₁₀-алкилен, C₆-C₁₅-арилен или C₆-C₁₂-циклоалкилен, или группу
-СН₂СН(OZ)СН₂-(ОСН₂-СН(OZ')СН₂)₂,
где Z обозначает водород, C₁-C₁₈-алкил, аллил, бензил, C₂-C₁₂-алканоил или бензоил;
Q обозначает -N(R₈)- или -О-; E₇ обозначает C₁-C₃-алкилен, группу -(CH₂)-CH(R₉)-O-, где R₉ обозначает водород, метил или фенил, группу -(СН₂)₃-NН- или прямую связь;
R₁₀ обозначает водород, C₁-C₁₈-алкил, R₈ обозначает водород, C₁-C₁₈-алкил, С₅-С₇-циклоалкил, С₇-С₁₂-аралкил, цианоэтил, C₆-C₁₀-арил, группу -(CH₂)-CH(R₉)-OH-, где R₉ имеет определенные выше значения; группу формулы

или группу формулы

где G₄ обозначает С₂-С₆-алкилен или С₆-С₁₂-арилен; или R₈ обозначает группу -Е₇-СО-NH-СН₂-ОR₁₀-;
формула F обозначает повторяющуюся структурную единицу полимера, где Т₃ обозначает этилен или 1,2-пропилен, повторяющуюся структурную единицу, полученную из сополимера альфа-олефина с алкилакрилатом или метакрилатом; предпочтительно сополимер этилена и этилакрилата, и k равно от 2 до 100;
Т₄ имеет то же значение, что и R₄, когда р равно 1 или 2,
Т₅ обозначает метил,
Т₆ обозначает метил или этил, или Т₅ и Т₆ вместе обозначают тетраметилен или пентаметилен, предпочтительно T₅ и T₆ каждый обозначает метил,
М и Y самостоятельно обозначают метилен или карбонил и Т₄ обозначает этилен, когда n равно 2;
Т₇ имеет то же значение, что и R₇, и Т₇ предпочтительно обозначает октаметилен, когда n равно 2,
T₁₀ и Т₁₁ самостоятельно обозначают алкилен, имеющий от 2 до 12 атомов углерода, или Т₁₁ обозначает

Т₁₂ обозначает пиперазинил, -NR₁₁-(CH₂)_d-NR₁₁- или

где R₁₁ имеет то же значение, что и R₃, или обозначает также

a, b и с самостоятельно обозначают 2 или 3 и f равно 0 или 1, предпочтительно а и с каждый обозначает 3, b обозначает 2 и f равно 1; и
е равно 2, 3 или 4, предпочтительно 4; .

Т₁₃ имеет то же значение, что и R₂, при условии, что Т₁₃ не может быть водородом, когда n равно 1;
E₁ и E₂, являясь разными, каждый обозначает -СО- или -N(E₅)-, где E₅ обозначает водород, C₁-C₁₂-алкил или С₄-С₂₂-алкоксикарбонилалкил, предпочтительно E₁ обозначает -СО- и Е₂ обозначает -N(E₅)-,
Е₃ обозначает водород, C₁-C₃₀-алкил, фенил, нафтил, указанный фенил или указанный нафтил замещены хлором или C₁-C₄-алкилом, или C₇-C₁₂-фeнилaлкил, либо указанный фенилалкил, замещенный C₁-C₄-алкилом,
Е₄ обозначает водород, C₁-C₃₀-алкил, фенил, нафтил или C₇-C₁₂-фенилалкил, или
Е₃ и Е₄ вместе обозначают подиметиден, имеющий от 4 до 17 атомов углерода, или указанный полиметилен, замещенный четырьмя группами алкила, имеющего от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метила,
Е₆ обозначает алифатический или ароматический четырехвалентный радикал,
R₂ в формуле (N) имеет определенные выше значения, когда m равно 1;
G₁ обозначает прямую связь, C₁-C₁₂-алкилен, фенилен или -NH-G-NH, где G обозначает C₁-C₁₂-алкилен; или отличающееся тем, что соединение затрудненного амина представляет собой соединение формулы I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, Х или XI (см. графическую часть).

где E₁, Е₂, Е₃ и Е₄ самостоятельно обозначают алкил, имеющий от 1 до 4 атомов углерода, или Е₁ и Е₂ самостоятельно обозначают алкил, имеющий от 1 до 4 атомов углерода, и Е₃ и Е₄ совместно обозначают пентаметилен, или E₁ и Е₂; и Е₃ и Е₄ каждый, взятые вместе, обозначает пентаметнлен,
R₁ обозначает C₁-C₁₈-алкил, C₅-C₁₂-циклоалкил, бициклический или трициклический углеводородный радикал, имеющий от 7 до 12 атомов углерода, фенилалкил, имеющий от 7 до 15 атомов углерода, арил, имеющий от 6 до 10 атомов углерода, или указанный арил, замещенный 1-3 алкилами, имеющими от 1 до 8 атомов углерода,
R₂ обозначает водород или линейный или разветвленный алкил, имеющий от 1 до 12 атомов углерода,
R₃ обозначает C₁-C₈-алкилен или R₃ обозначает -СО-, -CO-R₄-, -CONR₂- или -CO-NR₂-R₄-,
R₄ обозначает C₁-C₈-алкилен,
R₅ обозначает водород, линейный или разветвленный алкил, имеющий от 1 до 12 атомов углерода, или

или, когда R₄ обозначает этилен, два метил-заместителя R₅ могут быть связаны прямой связью так. что триазин-мостиковая группа -N(R₅)-R₄-N(R₅)- обозначает часть пиперазин-1,4-диила,
R₆ обозначает С₂-С₈-алкилен или R₆ обозначает

при условии, что Y не обозначает -ОН, когда R₆ имеет вышеприведенную структуру,
А обозначает -О- или -NR₇-, где R₇ обозначает водород, прямоцепочечный или разветвленный C₁-C₁₂-алкил или R₇ обозначает

Т обозначает фенокси, фенокси, замещенный одной или двумя группами алкила, имеющего от 1 до 4 атомов углерода, алкокси, имеющий от 1 до 8 атомов углерода, или N(R₂)₂, при условии, что R₂ не обозначает водород, или Т обозначает

Х обозначает -NH₂, -NCO, -OH, -O-глицидил или -NHNH₂, и
Y обозначает -ОН, -NН₂, -NHR₂, где R₂ не обозначает водород, или Y обозначает -NCO, -СООН, оксиранил, -O-глицидил или -Si(OR₂)₃, или комбинация R₃-Y обозначает -СН₂СH(OH)R₂, где R₂ обозначает алкил или указанный алкил, прерванный 1-4 атомами кислорода, или R₃-Y обозначает -CH₂OR₂; или отличающееся тем, что соединение затрудненного амина представляет собой смесь N, N', N'''-трис{ 2,4-бис[(1-гидрокарбилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ил)алкиламино] -втор-триазин-6-ил} -3,3 -этилендииминоднпропиламина; N, N', N''' -трис{ 2,4-бис[(1-гидрокарбилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ил)алкиламино] -втор-триазин-6-ил} -3,3-этилендииминодипропиламина и мостиковых производных, описываемых формулами I, II, IIА и III
R₁NH-CH₂CH₂CH₂NR₂CH₂CH₂NR₃CH₂CH₂CH₂NHR4 (I)
T-E₁-T₁ (II)
T-E₁ (IIA)
G-E₁-G₁-E₁-G₂ (III)
при этом в тетраамине формулы I R₁ и R₂ обозначают часть Е втор-триазина, а один из R₃ и R₄ обозначает часть Е втор-триазина, тогда как другой из R₃ и R₄ обозначает водород,
Е обозначает

R обозначает метил, пропил, циклогексил или октил, предпочтительно циклогексил,
R₅ обозначает алкил, имеющий от 1 до 12 атомов углерода,
при этом в соединении формулы II или IIА, когда R обозначает пропил, циклогексил или октил, Т и T₁ каждый обозначает тетраамин, замещенный с помощью R₁-R₄, как определено для формулы I, где
(1) одна из частей Е втор-триазина в каждом тетраамине замещена группой E₁, которая образует мостик между двумя тетрааминами Т и T₁,
E₁ обозначает

или
(2) группа e₁ может иметь оба конца в одном и том же тетраамине Т, как в формуле IIА, где две части Е тетраамина замещены одной группой E₁, или
(3) все три заместителя втор-триазина тетраамина Т могут быть E₁, так что один связывает Т и T₁, а второй E₁ имеет оба конца в тетраамине Т,
L обозначает пропандиил, циклогсксандиил или октандиил;
при этом в соединении формулы III G, G₁ и G₂ каждый обозначает тетраамин, замещенный с помощью R₁-R₄, как определено для формулы I, за исключением того, что каждый G и G₂ имеет одну часть Е втор-триазина, замещенную с помощью E₁, a G₁ имеет две части E втор-триазина, замещенные с помощью E₁, так что существует мостик между G и G₁ и второй мостик между G₁ и G₂;
причем указанную смесь получают путем взаимодействия 2-4 эквивалентов 2,4-бис[(1-гидрокарбилокси-2,2,6,6-пиперидин-4-ил)бутиламино] -6-хлоро-втор-триазина с одним эквивалентом N, N'-бис(3-аминопропил)этилендиамина.

3. Использование по п. 1, отличающееся тем, что полимерный субстрат выбирают из группы полимеров, состоящей из полиолефинов, термопластичных полиолефинов, стирольных полимеров и сополимеров, сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола.

4. Использование по п. 1, отличающееся тем, что количество затрудненного амина составляет 0,25 - 10 мас. %, на основе массы полимерного субстрата.

5. Использование по п. 1, отличающееся тем, что затрудненный амин выбирают из класса 2,2,6,6-тетраметилпиперидинов, замещенных на атоме азота с помощью алкокси, имеющего от 1 до 18 атомов углерода, циклоалкокси, имеющего от 5 до 12 атомов углерода, или аралкокси, имеющего от 7 до 15 атомов углерода.

6. Использование по п. 1, отличающееся тем, что, если полимерный субстрат представляет собой полипропилен, затрудненный амин не является бис(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ил)себацатом.

7. Использование по п. 1, отличающееся тем, что, если полимерный субстрат представляет собой полиолефин, затрудненный амин не является бис(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ил)себацатом.

8. Способ замедления горения полимерного субстрата путем добавления в него эффективного, ингибирующего горение количества соединения затрудненного амина по п. 1.

9. Композиция ингибитора горения, которая содержит полимерный субстрат, эффективное, ингибирующее горение количество синергической смеси затрудненного амина по п. 1 и избранного соединения ингибитора горения, которое выбрано из галоидзамещенных соединений фосфора, бора, кремния и сурьмы, гидроксидов металлов, гидратов металлов и оксидов металлов или их смесей; при условии, что в том случае, если полимерный субстрат представляет собой полипропиден, затрудненный амин не является алкоксиамин-функциональным затрудненным амином, а ингибитор горения не является галоидзамещенным гидрокарбильным фосфатом или фосфонатом.

10. Композиция ингибитора горения, которая содержит полимер и 5,1 - 9 мас. % указанного полимера NOR-затрудненного амина по п. 1.